Событийное программирование - Event-driven programming

Парадигмы программирования

В компьютерное программирование, событийно-ориентированное программирование это парадигма программирования в которой ход программы определяется События такие как действия пользователя (мышь щелчки, нажатия клавиш), датчик выходы, или Сообщения из других программ или потоки. Событийно-ориентированное программирование - доминирующая парадигма, используемая в графический пользовательский интерфейс и другие приложения (например, JavaScript веб-приложения ), которые сосредоточены на выполнении определенных действий в ответ на пользовательский ввод. Это также верно для программирования для драйверы устройств (например., п в стеках драйверов USB-устройств[1]).

В событийно-ориентированном приложении обычно есть основной цикл который прослушивает события, а затем запускает функция обратного вызова при обнаружении одного из этих событий. В встроенные системы, то же самое может быть достигнуто с помощью аппаратные прерывания вместо постоянно работающего основного цикла. Программы, управляемые событиями, можно писать на любом язык программирования, хотя задача проще в языках, которые предоставляют абстракции высокого уровня, Такие как Ждите и закрытие.

Обработчики событий

Основная статья: Обработчик события

Тривиальный обработчик событий

Поскольку код предназначен для проверки событий и основной цикл распространены среди приложений, многие среды программирования заботятся об их реализации и ожидают, что пользователь предоставит только код для обработчиков событий. В этом простом примере может быть вызов обработчика событий с именем OnKeyEnter () который включает аргумент со строкой символов, соответствующей тому, что пользователь ввел перед нажатием клавиши ENTER. Чтобы сложить два числа, необходимо использовать хранилище вне обработчика событий. Реализация может выглядеть так, как показано ниже.

глобально объявить счетчик K и целое число T.OnKeyEnter (символ C) {преобразовать C в число N, если K равно нулю, сохранить N в T и увеличить K в противном случае, добавить N к T, распечатать результат и сбросить K до нуля}

В то время как отслеживание истории обычно тривиально в последовательной программе, поскольку обработчики событий выполняются в ответ на внешние события, правильное структурирование обработчиков для правильной работы при вызове в любом порядке может потребовать особого внимания и планирования в программе, управляемой событиями.

Создание обработчиков событий

Первым шагом в разработке программы, управляемой событиями, является написание серии подпрограммы, или же методы, называемые процедурами обработки событий. Эти подпрограммы обрабатывают события, на которые будет реагировать основная программа. Например, один щелчок левой кнопкой мыши по командной кнопке в GUI программа может запустить процедуру, которая откроет другое окно, сохранит данные в база данных или выйдите из приложения. Многие современные среды программирования предоставляют программисту шаблоны событий, позволяя программисту сосредоточиться на написании кода события.

Второй шаг - привязать обработчики событий к событиям, чтобы правильная функция вызывалась при возникновении события. Графические редакторы объединяют первые два шага: двойной щелчок по кнопке, и редактор создает (пустой) обработчик событий, связанный с пользователем, нажимающим кнопку, и открывает текстовое окно, чтобы вы могли редактировать обработчик событий.

Третий шаг в разработке программы, управляемой событиями, - это написание основной цикл. Это функция, которая проверяет наличие событий, а затем вызывает соответствующий обработчик событий для его обработки. Большинство сред программирования, управляемого событиями, уже предоставляют этот основной цикл, поэтому программисту не нужно его специально предоставлять. РПГ, ранний язык программирования от IBM, чья концепция дизайна 1960-х годов была похожа на описанное выше программирование, управляемое событиями, предоставляла встроенный основной Ввод / вывод цикл (известный как «программный цикл»), в котором вычисления отвечали в соответствии с «индикаторами» (флаги ), которые были установлены ранее в цикле.

Обработчики исключений в PL / I

В PL / I, даже если сама программа не может быть преимущественно управляемой событиями, некоторые аномальные события, такие как аппаратная ошибка, переполнение или могут произойти «проверки программы», которые могут помешать дальнейшей обработке. Обработчики исключений могут быть предоставлены «операторами ON» в (невидимых) вызывающих абонентах, чтобы обеспечить уборка процедуры для последующей очистки перед завершением или для выполнения операций восстановления и возврата к прерванной процедуре.

Общее использование

Большинство существующих инструментов разработки и архитектур с графическим пользовательским интерфейсом полагаются на программирование, управляемое событиями.[2] Платформа Java AWT обрабатывает все изменения пользовательского интерфейса в одном потоке, который называется Поток диспетчеризации событий. Точно так же все обновления пользовательского интерфейса в среде Java JavaFX происходят в потоке приложения JavaFX.[3]

Кроме того, такие системы, как Node.js, также управляются событиями.[4]

Критика

Дизайн тех программ, которые полагаются на модель «событие-действие», подвергся критике, и было высказано предположение, что модель «событие-действие» заставляет программистов создавать подверженный ошибкам, трудно расширяемый и чрезмерно сложный код приложения.[2] Настольный государственные машины выступали в качестве жизнеспособной альтернативы.[5] С другой стороны, конечные автоматы, управляемые таблицами, сами по себе имеют значительные недостатки, включая государственный взрыв явление.[6] Решением для этого является использование Сети Петри.

Заправка без стека

Событийно-ориентированный подход используется в языки описания оборудования. Контексту потока нужен стек ЦП только при активной обработке события; после этого ЦП может перейти к обработке других потоков, управляемых событиями, что позволяет обрабатывать чрезвычайно большое количество потоков. По сути, это конечный автомат подход.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Вивек Гупта, Итан Джексон, Шаз Кадир и Шрирам Раджамани (ноябрь 2012 г.). «P: безопасное асинхронное программирование, управляемое событиями». Microsoft Research. Получено 20 февраля 2017.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  2. ^ а б Самек, Миро (1 апреля 2013 г.). "Кто изменил мое состояние?". Доктора Добба. Получено 2018-01-28.
  3. ^ Федорцова, Ирина (июнь 2012 г.). «Параллелизм в JavaFX». Главная страница документации JavaFX. Oracle. Получено 4 января 2018. Граф сцены JavaFX, который представляет собой графический пользовательский интерфейс приложения JavaFX, не является потокобезопасным и может быть доступен и изменен только из потока пользовательского интерфейса, также известного как поток приложения JavaFX.
  4. ^ Node.js и программирование на основе событий.
  5. ^ Самек, Миро (11 марта 2009 г.). "Государственные машины для событийно-управляемых систем". Получено 19 марта 2013.
  6. ^ Патрик Шаумон (27 ноября 2012 г.). Практическое введение в разработку программного и аппаратного обеспечения. ISBN  978-1-4614-3737-6.

внешняя ссылка